EP1294505B1

EP1294505B1 - Riveting device and method for riveting

Info

Publication number: EP1294505B1
Application number: EP01967111A
Authority: EP
Inventors: Egbert Frenken
Original assignee: Gustav Klauke GmbH
Current assignee: Gustav Klauke GmbH
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: DE10031073B4; DE10031073A1; EP1294505A2; ES2243546T3; WO2002000368A3; ATE301516T1; DE50107058D1; WO2002000368A2; US6862793B2; US20020148089A1

Abstract

The invention relates to a riveting device (1) comprising a pressure pad (3) and a riveting die (4). Said pressure pad (3) and riveting die (4) can be hydraulically driven by means of a pressure pad piston (12) and a die piston (13). The aim of the invention is to further develop such a riveting device (1) in an advantageous manner. To this end, the pressure pad piston (12) and the die piston (13) are driven by the same hydraulic pressure, the effective piston area (36) of the pressure pad piston (12) being embodied in a smaller manner than the effective piston area (14) of the die piston (13).

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Nietgerät mit einem Niederhalter und einem Nietstempel, wobei der Niederhalter und der Nietstempel hydraulisch mittels eines Niederhalterkolbens und eines Stempelkolbens antreibbar sind.The invention first relates to a riveting tool with a Hold-down and a riveting punch, the hold-down and the riveting punch hydraulically by means of a hold-down piston and a punch piston drivable are.

Nietgeräte der in Rede stehenden Art sind bekannt und dienen zur Verbindung zweier in der Regel flächiger Elemente beispielsweise Bleche mittels eines Niets. Die zu verbindenden Element werden mittels eines Niederhalters fixiert, wonach eine Vernietung der Elemente mittels des Nietstempels erfolgt.Riveting equipment of the type in question are known and serve to connect two generally flat Elements such as sheets by means of a rivet. The to be connected element by means of a hold-down fixed, after which a riveting of the elements by means of the riveting stamp takes place.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Nietgerät der in Rede stehenden Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden.With regard to the prior art described above becomes a technical problem of the invention seen therein, a riveting tool of the type in question to develop in an advantageous manner.

Diese Problematik ist beim Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass der Niederhalterkolben und der Stempelkolben durch denselben Hydraulikdruck beaufschlagt sind, wobei die wirksame Kolbenfläche des Niederhalterkolbens kleiner ausgebildet ist als die wirksame Kolbenfläche des Stempelkolbens. Zufolge dieser Ausgestaltung ist das erfindungsgemäße Nietgerät in vorteilhafter Weise mit nur einem Hydraulikkolben zur Verlagerung sowohl des Niederhalterkolbens als auch des Stempelkolbens betreibbar. So kann beispielsweise ein elektromotorisch betriebenes, hydraulisches Gerät zur Hydraulikbeaufschlagung der Niederhalter- und Stempelkolben eingesetzt werden. Ein derartiges Gerät ist beispielsweise DE-Pat. -Anm 198 25 160 bekannt. In vorteilhafter Weise können die, die Nietfunktion betreffenden Bauteile, wie beispielsweise der Niederhalterkolben und der Stempelkolben in einem Halterungskopf zum Ansetzen an ein, wie vorbeschrieben ausgestaltetes Gerät angeordnet sein, durch die unterschiedlich großen, wirksamen Kolbenflächen von Niederhalterkolben und Stempelkolben ist eine getrennte Verlagerung von Niederhalterkolben und Stempelkolben durch denselben Hydraulikdruck erreichbar. Durch Erhöhung des Druckes vor dem Kolben, d. h. bei Inbetriebnahme des Nietgerätes, wird zunächst der Niederhalterkolben - ggf. unter gleichzeitiger Mitnahme des Stempelkolbens - vorbewegt, bis der Niederhalter eine, die zu verbindenden Elemente einklemmende Position erreicht. Die hiernach weiter gegen die Kolben wirkende Druckbeaufschlagung bewirkt eine Vorverlagerung des stempelkolbens relativ zu dem Niederhalterkolben, zur Durchführung des Nietvorganges. In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass der Niederhalterkolben innerhalb des als Kreisringkolben ausgebildeten Stempelkolbens angeordnet ist und der Niederhalterkolben mittels radialem Durchgriff durch den Stempelkolben mit dem Niederhalter gekoppelt ist. Zufolge dieser Ausgestaltung sind der Niederhalterkolben und der Stempelkolben konzentrisch zueinander angeordnet, wobei durch die gewählte Anordnung die wirksame Kolbenfläche des Niederhalterkolbens etwa dem Kreisringkolben-Innendurchmesser entsprechend kleiner ausgebildet ist als die wirksame Kolbenfläche des Stempelkolbens. Der Nietbereich, d. h. der von dem Nietstempel zu durchsetzende Bereich ist zentral angeordnet, wobei der Niederhalter konzentrisch diesen Bereich umgibt. Es ist somit bezüglich des Niederhalters ein Wechsel von innen liegendem Niederhalterkolben zu dem außen liegendem Niederhalter und ein Wechsel von dem außen liegendem Stempelkolben zu dem innen liegendem Nietstempel realisiert. Dies ist durch den angegebenen, radialen Durchgriff des Niederhalterkolbens durch den Stempelkolben nach außen zur Ankopplung an den Niederhalter geschaffen. So kann beispielsweise der Niederhalterkolben mit einem quer zur Bewegungsrichtung desselben sich erstreckenden Mitnahmestift versehen sein, welcher, beispielsweise Langlöcher des Stempelkolbens durchsetzendend, in entsprechende Bohrungen des Niederhalters beidseitig endseitig eingreift. Diese Kopplung erfolgt bevorzugt in einem nicht von einem Hydrauliköl oder einem ähnlichen Medium durchsetzten Bereich, so dass sich hier entsprechend keine Dichtprobleme einstellen. Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Niederhalterkolben und der Stempelkolben jeweils mittels einer Feder in ihre Ausgangsstellung vorgespannt sind, wobei die Feder des Stempelkolbens stärker eingestellt ist, als die Feder des Niederhalterkolbens. Bevorzugt erfolgt eine Rückverlagerung von Niederhalter und Nietstempel in umgekehrter Reihenfolge. Diese Rückverlagerung erfolgt beispielsweise bei einer Anordnung an einem elektromotorisch betriebenem, hydraulischem Gerät der erwähnten Art sobald ein Rücklaufventil in dem Gerät aufgrund des Überschreitens eines vorbestimmten Maximaldruckes öffnet und hiernach die Rückstellkräfte der Federn von Niederhalterkolben und Stempelkolben größer sind als der die entsprechenden Kolbenflächen beaufschlagende Hydraulikdruck. Diesbezüglich wird weiter vorgeschlagen, dass die Federn konzentrisch zueinander angeordnet sind. Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Stempelkolben einen zentralen Zylinder ausbildet, in welchen der Niederhalterkolben angeordnet ist, wobei weiter die Rückstellfeder des Niederhalterkolbens sich gegen eine im Eingangsbereich des Zylinder angeordnete, einen Durchlass belassende Druckscheibe abstützt. Bevorzugt liegt der Niederhalterkolben in der federunterstützten Ausgangsstellung anschlagbegrenzt in dem Stempelkolben ein, was die Mitnahme des Stempelkolbens im Zuge der Vorverlagerung des Niederhalterkolbens in Richtung auf die Einspannstellung der zu verbindenden Element unterstützt. Auch wird vorgeschlagen, dass der Niederhalter und der Nietstempel über einen Teilbereich ihrer Länge als konzentrisch zueinander angeordnete und axial gegeneinander verschiebbare Hülsenkörper ausgebildet sind. Wie erwähnt, wird der Eingangsbereich des Zylinders mit einer, einen Durchlass belassenden Druckscheibe versehen sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Zylinder, in welchem der Niederhalterkolben geführt ist, ein nach außen, mittels, bevorzugt druckabhängig schaltender Ventile abgesperrtes Hydraulikvolumen aufweist. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Maximaldruckes auf den Niederhalterkolben öffnet ein entsprechend ausgelegtes Ventil, durch welches das zuvor abgesperrte Hydraulikvolumen zur Relativverlagerung des, den Zylinder aufweisenden Stempelkolbens gegenüber dem Niederhalterkolben austreten lässt. Bevorzugt ist hierbei, dass in der Stellung, in welcher der Nietvorgang gänzlich abgeschlossen ist, das Hydraulikvolumen in dem Zylinder nahezu vollständig über das Ventil abgelassen ist. Bei einer hiernach erfolgenden Rückverlagerung des Systems aufgrund des absinkenden Hydraulikdruckes vor dem Kolben wird durch federunterstützte Relativverlagerung des Stempelkolbens gegenüber dem Niederbalterkolben über ein zweites Ventil das zuvor abgelassene Hydraulikvolumen wieder in den Zylinder vor dem Niederhalterkolben eingesogen. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass mittels der Ventile eine bis zur Durchführung der Vernietung gleichmäßige Niederhalterkraft eingestellt ist. Die zu verpressenden Niete können sowohl einzeln als auch aus einem Magazin oder Nietgurt heraus zugeführt werden. Soweit das Nietgerät beispielsweise an einem Roboter zur Anwendung kommt, kann hinsichtlich der Nietzuführung auch auf bekannte Schlauch-Blaszuführungen zurückgegriffen werden. Als besonders vorteilhaft erweist sich hierbei, dass die Elemente im Verfügungsbereich in eine radial öffenbare Nietambossöffnung eingepresst werden.This problem is at The subject matter of claim 1 solved, where it is turned off is that the hold-down piston and the plunger acted upon by the same hydraulic pressure are, with the effective piston area of the hold-down piston smaller than the effective piston area of the plunger. According to this embodiment is the riveting tool according to the invention in an advantageous Way with only one hydraulic piston to relocate both the hold-down piston and the plunger piston operated. For example, an electric motor operated, hydraulic device for hydraulic loading the hold-down and punch pistons used become. Such a device is for example DE Pat. -Am 198 25 160 known. In Advantageously, those concerning the riveting function Components, such as the hold-down piston and the plunger in a mounting head to Attach to a, as described above ausgestaltetes Device may be arranged by the different sized, effective piston surfaces of hold-down piston and Piston is a separate displacement of hold-down piston and plunger by the same hydraulic pressure reachable. By increasing the pressure before the Piston, d. H. when commissioning the riveting, is First, the hold-down piston - if necessary, at the same time Driving the plunger - advanced, until the Hold-down one, clamping the elements to be connected Position reached. The thereafter continue against the Piston-acting pressurization causes a forward displacement of the plunger relative to the hold-down piston, for performing the riveting process. In a advantageous development of the subject invention is provided that the hold-down piston within designed as a circular piston piston piston is arranged and the hold-down piston by means of radial Passing through the plunger with the hold-down is coupled. According to this embodiment are the hold-down piston and the plunger concentric arranged to each other, wherein by the selected Arrangement the effective piston surface of the hold-down piston about the annular piston inner diameter accordingly smaller than the effective piston area of the plunger. The riveting area, d. H. of the from the riveting temple to enforcing area is central arranged, with the hold-down concentric surrounds this area. It is thus with respect to the hold-down a change from inside hold-down piston to the outside downholder and a Change from the outside stamp piston to the realized inside riveting stamp. This is through the specified, radial penetration of the hold-down piston through the plunger to the outside for coupling created on the hold-down. So, for example the hold-down piston with a transverse to the direction of movement same extending driving pin be provided, which, for example, slots enforcing the plunger, in corresponding Holes of the blank holder engages on both sides of the end. This coupling is preferably done in one not penetrated by a hydraulic oil or similar medium Area, so here no Adjust sealing problems. Furthermore, it is envisaged that the hold-down piston and the plunger piston respectively by means of a spring in its initial position are biased, the spring of the plunger is set higher than the spring of the hold-down piston. Preferably, a return displacement of Downholder and riveting punch in reverse order. This relocation occurs, for example, at an arrangement on an electric motor operated, hydraulic device of the type mentioned once a return valve in the device due to the passing of a predetermined maximum pressure opens and hereafter the restoring forces of the springs of hold-down piston and piston pistons are larger than the corresponding ones Piston surfaces acted upon hydraulic pressure. In this regard, it is further suggested that the springs are arranged concentrically with each other. Furthermore is provided that the plunger has a central Cylinder forms, in which the hold-down piston is arranged, wherein further the return spring of Hold-down piston against one in the entrance area the cylinder arranged, leaving a passage Supported thrust washer. Preferably, the hold-down piston is located stop-limited in the spring-assisted starting position in the plunger, what the entrainment the plunger in the course of advancement of the Hold-down piston in the direction of the clamping position supports the element to be connected. Also will suggested that the hold-down and the riveting punch over a portion of its length as concentric mutually arranged and axially displaceable against each other Sleeve body are formed. As mentioned, becomes the entrance area of the cylinder with one, one Be provided passage leaving thrust washer. alternative can be provided that the cylinder, in which the hold-down piston is guided, an outward, by means of, preferably pressure-dependent switching valves Has shut-off hydraulic volume. When crossing a predetermined maximum pressure on the Hold-down piston opens a suitably designed Valve through which the previously shut off hydraulic volume relative displacement of the cylinder having Piston piston against the hold-down piston lets emerge. It is preferred that in the Position in which the riveting completely closed is the hydraulic volume in the cylinder is almost completely drained through the valve. at a subsequent relocation of the system due to the sinking hydraulic pressure in front of the piston is supported by spring-loaded relative displacement of the Plunger against the lowbutter piston over a second valve the previously drained hydraulic volume back into the cylinder before the hold-down piston sucked. This embodiment enables by means of the valves one until the riveting even hold-down force is set. The Rivets to be pressed can be used individually as well be fed out of a magazine or Nietgurt out. As far as the riveting tool, for example, on a robot can be used in terms of rivet feed also on known hose blower feeders be resorted to. When In this case, it proves to be particularly advantageous that the Elements in the disposal area in a radially openable Nietambossöffnung be pressed.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Nietgeräts in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2: eine perspektivische Teildarstellung des Nietgerätes, den Bereich eines Niethalterungskopfes betreffend;
Fig. 3: eine partiell geschnittene Ansicht des Nietgerätes;
Fig. 4: den partiell geschnittenen Niethalterungskopf mit strichpunktierter Linienart wiedergegebener Aufnahme des Nietgerätes;
Fig. 5: die partiell geschnittene Draufsicht zu Fig. 4, das Nietgerät in der unbelasteten Grundstellung betreffend;
Fig. 6: eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch die vorverlagerte Stellung eines Niederhalters vor Festlegung zweier zu verbindender Elemente darstellend;
Fig. 7: eine Folgedarstellung der Fig. 6 im Zuge der Vorwärtsverlagerung eines Nietstempels;
Fig. 8: die Herausvergrößerung des Bereiches VIII-VIII in Fig. 7;
Fig. 9: eine Folgedarstellung der Fig. 7, bei Anlage des durch den Nietstempel mitgeschleppten Niets an den zu verbindenden Elementen;
Fig. 10: die Herausvergrößerung des Bereiches X-X in Fig. 9;
Fig. 11: eine weitere Folgedarstellung, den Nietvorgang bei vollständig vorverlagertem Nietstempel betreffend;
Fig. 12: die Herausvergrößerung des Bereichs XII-XII in Fig. 11;
Fig. 13: eine perspektivische Einzeldarstellung eines, den Niederhalter und den Nietstempel aufweisenden Elementes;
Fig. 14: eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung jedoch die Grundstellung eines erfindungsgemäßen Nietgerätes in einer zweiten Ausführungsform betreffend;
Fig. 15: die Herausvergrößerung des Bereiches XIV-XIV in Fig. 14;
Fig. 16: eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch die Ausführungsform gemäß Fig. 14 betreffend;
Fig. 17: eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung ebenfalls die zweite Ausführungsform betreffend;
Fig. 18: die Nietstellung gemäß Fig. 11 in der zweiten Ausführungsform;
Fig. 19: ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit von Niederhalterkraft und Nietstempelkraft in Abhängigkeit vom Verlagerungsweg des Niederhalters bzw. Nietstempels;
Fig. 20: die Ansicht gegen ein Nietgerät in einer dritten Ausführungsform, partiell geschnitten;
Fig. 21: eine weitere der Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch die Ausführungsform gemäß Fig. 20 betreffend;
Fig. 22: eine Folgedarstellung der Fig. 21, die Nietstellung betreffend,
Fig. 23: eine der Fig. 20 entsprechende Darstellung, jedoch eine vierte Ausführungsform betreffend;
Fig. 24: eine der Fig. 21 entsprechende Darstellung, jedoch die Ausführungsform gemäß Fig. 23 betreffend;
Fig. 25: die Niet- bzw. Fügestellung in einer Darstellung gemäß Fig. 24;
Fig. 26: den vergrößerten Bereich XXVI-XXVI in Fig. 25.

The invention is explained below with reference to the accompanying drawings, which only illustrates several embodiments. It shows:

Fig. 1: a perspective view of a riveting device according to the invention in a first embodiment;
Fig. 2: a partial perspective view of the riveting, concerning the area of a Niethalterungskopfes;
Fig. 3: a partially sectioned view of the riveting tool;
Fig. 4: the partially cut rivet head with dash-dotted lines reproduced recording of riveting;
Fig. 5: the partially sectioned plan view of Figure 4, the riveting apparatus in the unloaded basic position regarding;
Fig. 6: FIG. 5 is a representation corresponding to FIG. 5, but showing the pre-displaced position of a hold-down before the fixing of two elements to be connected; FIG.
Fig. 7: a following diagram of Figure 6 in the course of the forward displacement of a riveting punch.
Fig. 8: the enlargement of the area VIII-VIII in Fig. 7;
Fig. 9: a following illustration of Figure 7, when plant of entrained by the Nietstempel rivet on the elements to be connected.
Fig. 10: the enlargement of the area XX in Fig. 9;
Fig. 11: a further sequence, the riveting process with completely advanced riveting stamp regarding;
Fig. 12: the enlargement of the area XII-XII in Fig. 11;
Fig. 13: a perspective view of an individual, the hold-down and the riveting punched element;
Fig. 14: a representation corresponding to FIG. 4, however, concerning the basic position of a riveting device according to the invention in a second embodiment;
Fig. 15: the enlargement of the area XIV-XIV in Fig. 14;
Fig. 16: a representation corresponding to FIG. 7, but relating to the embodiment according to FIG. 14;
Fig. 17: an illustration corresponding to FIG. 9 also relating to the second embodiment;
Fig. 18: the rivet position of Figure 11 in the second embodiment.
Fig. 19: a diagram showing the dependency of holding force and Nietstempelkraft depending on the displacement path of the blank holder or riveting punch;
Fig. 20: the view against a riveting apparatus in a third embodiment, partially cut;
Fig. 21: another representation corresponding to FIG. 4, but concerning the embodiment according to FIG. 20;
Fig. 22: a following illustration of Fig. 21, concerning the riveting,
Fig. 23: an illustration corresponding to FIG. 20, but relating to a fourth embodiment;
Fig. 24: a representation corresponding to FIG. 21, but relating to the embodiment according to FIG. 23;
Fig. 25: the riveting or joining position in a representation according to FIG. 24;
Fig. 26: the enlarged area XXVI-XXVI in Fig. 25.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu Fig. 1 ein Nietgerät 1, bestehend im Wesentlichen aus einem elektromotorisch angetriebenen, hydraulischen Arbeitsgerät 2 und einem, im Wesentlichen einen Niederhalter 3 und einen Nietstempel 4 aufweisenden Halterungskopf 5.Shown and described is first with reference to Fig. 1, a riveting tool 1, consisting essentially of an electric motor driven, hydraulic working device 2 and one, essentially a hold-down 3 and a riveting punch 4 having mounting head 5th

In dem Arbeitsgerät 2 ist ein Elektromotor angeordnet. Der Antrieb diese Elektromotors erfolgt über einen, in einem Handgriff 6 integrierten Akkumulator 7. Bei Betätigung eines fingerbetätigbaren Schalters wird aus einem Vorratsraum Öl in einen Druckraum gepumpt, wodurch ein nicht näher dargestellter Hydraulikzylinder entgegen der Wirkung einer Rückstellfeder in Richtung seiner Arbeits-Endstellung bewegt wird.In the implement 2, an electric motor is arranged. The drive of this electric motor is via a, in a handle 6 integrated accumulator 7. When operated a finger-operated switch will turn off a reservoir oil pumped into a pressure chamber, thereby a not-shown hydraulic cylinder against the action of a return spring in the direction his work end position is moved.

Die Zurückbewegung des Hydraulikzylinders erfolgt über eine Rückstellfeder, sobald ein Rücklaufventil aufgrund des Überschreitens eines vorbestimmten Maximaldruckes öffnet.The return movement of the hydraulic cylinder via a return spring as soon as a return valve due exceeding a predetermined maximum pressure opens.

Alternativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Arbeitsgerät kann auch ein handbetätigbares Arbeitsgerät Anwendung finden, wobei zum Aufbau des benötigenden Druckes die Verlagerung des Hydraulikzylinders nicht elektromotorisch, sondern handbetätigt über einem Pumphebel aufgebaut wird.As an alternative to the working device shown in FIG Can also be a hand-operated work tool application find, where to build up the pressure required the Displacement of the hydraulic cylinder not electromotive, but hand-operated over a pump lever becomes.

Unabhängig von der Ausbildung des Arbeitsgerätes 2 weist dieses einen, den Hydraulikzylinder umschließenden Hals 8 auf, auf welchen der Halterungskopf 5 anordbar ist. Die Anordnung des Halterungskopfes 5 ist bevorzugt so gewählt, dass eine Verdrehung desselben auf dem Hals 8 gewährleistet ist.Regardless of the training of the implement 2 has this one, the hydraulic cylinder enclosing Neck 8, on which the holder head 5 can be arranged is. The arrangement of the holder head 5 is preferably chosen so that a rotation of the same is ensured on the neck 8.

Der Halterungskopf 5 ist im Wesentlichen C-förmig ausgebildet, wobei die C-Öffnung den Nietarbeitsbereich bildet. Ein C-Schenkel ist zur Anordnung des Halterungskopfes 5 an dem Hals 8 topfartig mit kreisrundem Querschnitt ausgeformt und bildet somit eine Aufnahme 9 aus, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Halses 8 angepasst ist.The holder head 5 is substantially C-shaped, the C-opening is the rivet working area forms. A C-leg is for the arrangement of the holder head 5 at the neck 8 pot-like with a circular cross-section formed and thus forms a receptacle 9th whose inner diameter corresponds to the outer diameter of the Neck 8 is adjusted.

Der der Aufnahme 9 gegenüberliegende C-Schenkel des Halterungskopfes 5 trägt einen, bevorzugt auswechselbaren, eine Matrize bildenden Nietamboss 10, dessen Körperachse in Verlängerung der Achse der Aufnahme 9 verläuft. The recording 9 opposite C-leg of the Holder head 5 carries one, preferably interchangeable, a matrix forming Nietamboss 10 whose body axis extends in extension of the axis of the receptacle 9.

Weiter sind entlang der Aufnahmeachse X-X der Niederhalter 3 und der Nietstempel 4 in der Aufnahme 9 verschiebbar gehaltert, wozu die Aufnahme 9 eine axiale Durchbrechung 11 aufweist.Next the blank holder 3 and the riveting die 4 in the retainer 9 are slidably supported along the receiving axis XX, to which the receptacle 9 has an axial opening. 11

Der Niederhalter 3 und der Nietstempel 4 werden durch denselben, mittels des in dem Arbeitsgerät angetriebenen Hydraulikzylinders aufgebauten Drucks beaufschlagt, wozu der Niederhalter 3 einen Niederhalterkolben 12 und der Nietstempel 4 einen Stempelkolben 13 aufweist.The hold-down 3 and the riveting 4 are by the same, by means of the driven in the implement Hydraulic cylinder applied pressure applied, why the hold-down 3 a hold-down piston 12 and the riveting punch 4 has a plunger 13.

Der Stempelkolben 13 besitzt hierbei einen, dem Halsinnendurchmesser angepassten Außendurchmesser, wobei eine Kolbenringdichtung 14 den dichtenden Abschluss des vor dem Stempelkolben 13 gebildeten, durch den Hydraulikzylinder des Arbeitsgerätes 2 zu beaufschlagenden Druckraumes 15 in dem Hals 8 gewährleistet.The plunger 13 here has one, the inner diameter of the neck matched outer diameter, with a Piston ring seal 14 the sealing completion of before the plunger 13 formed by the hydraulic cylinder of the implement 2 to be acted upon pressure chamber 15 ensured in the neck 8.

Auf der der Kolbenfläche 16 abgewandten Seite setzt sich der Stempelkolben 13 in einem durchmesserverringerten Kolbenabschnitt 17 fort, an welchem sich ein weiterer querschnittsverringerter Abschnitt 18, welcher die Aufnahme 9 im Bereich deren Durchbrechung 11 durchsetzt, anschließt.On the side facing away from the piston surface 16 sets the plunger 13 is reduced in diameter Piston section 17 on which another one cross-section reduced portion 18, which the Receiving 9 penetrated in the region of the opening 11, followed.

In axialer Verlängerung des zweiten Abschnittes 18 ist an diesem der, in Richtung auf den Nietamboss 10 weisende Nietstempel 4 befestigt, beispielsweise schraubangebunden.In the axial extension of the second section 18 is at this one, pointing towards the Nietamboss 10 Nietstempel 4 attached, for example, screwed.

Der Nietstempel 4 und der Stempelkolben 13 sind mittels einer den ersten Abschnitt 17 und den zweiten Abschnitt 18 umfassenden Druckfeder 19 in die Ausgangsstellung gemäß den Fig. 4 und 5 vorgespannt, welche Feder 19 sich einerends rückseitig des Stempelkolbens 13 und anderends bodenseitig einer innenliegenden Ringstufe 20 nahe der Durchbrechung 11 der Aufnahme 9 abstützt.The Nietstempel 4 and the plunger 13 are by means one the first section 17 and the second section 18 comprehensive compression spring 19 in the starting position biased according to FIGS. 4 and 5, which spring 19th at one end of the back of the plunger 13 and otherwise on the bottom side of an inner annular step 20th near the opening 11 of the receptacle 9 is supported.

Der Stempelkolben 13 bzw. dessen Abschnitte 17 und 18 sind als ein Hülsenkörper 21 ausgeformt, wodurch ein zentraler, mit einer Ringstufe 22 versehener Zylinder 23 gebildet ist. In diesem Zylinder 23 ist der Niederhalterkolben 12 in Axialrichtung verschiebbar gelagert, dies bei konzentrischer Anordnung von Niederhalterkolben 12 und Stempelkolben 13. Der mit einer Kolbenringdichtung 24 versehene Niederhalterkolben 12 liegt in einem, den Bereich des Stempelkolbens 13 und den Bereich des ersten Abschnitts des Stempelkolbens 13 durchsetzenden, querschnittsgrößerem Abschnitt 25 ein und stützt sich in der Ausgangsstellung gemäß den Fig. 4 und 5 an der zwischen diesem Zylinderabschnitt 25 und dem anschließenden, querschnittsverringerten Abschnitt 26 gebildeten Ringstufe 22 ab. In diesen querschnittsverringerten Zylinderabschnitt 26 im Bereich des zweiten Stempelkolbenabschnittes 18 ragt der Kolbenschaft 27 des Niederhalterkolbens 12 ein, wobei dessen Länge etwa der halben Axiallänge des Zylinderabschnittes 26 entspricht.The plunger 13 and its sections 17 and 18th are formed as a sleeve body 21, whereby a central, provided with an annular step 22 cylinder 23 is formed. In this cylinder 23 is the hold-down piston 12 slidably mounted in the axial direction, this with concentric arrangement of hold-down piston 12 and plunger 13. The with a piston ring seal 24 provided hold-down piston 12 is located in one, the area of the plunger 13 and the area passing through the first portion of the plunger 13, cross section larger section 25 a and is supported in the starting position according to FIG. 4 and 5 at between this cylinder portion 25 and the subsequent cross-section reduced section 26 formed annular step 22 from. In these cross-section reduced Cylinder section 26 in the region of the second Stamp piston portion 18 protrudes the piston skirt 27 of the hold-down piston 12, wherein its length about half the axial length of the cylinder portion 26th equivalent.

In der Ausgangsstellung gemäß den Fig. 4 und 5 ist der Niederhalterkolben 12 mittels einer Druckfeder 28 gegen die Ringstufe 22 vorgespannt, welche Druckfeder 28 sich einerends bodenseitig einer zentralen Niederhalterkolben-Bohrung 29 und anderends an einer, den im Bereich des Zylinderabschnittes 25 vor dem Niederhalterkolben 12 gebildeten Druckraum 30 abdeckenden, jedoch einen zentralen Durchlass 31 belassenden Druckscheibe 32 abstützt. In the starting position shown in FIGS. 4 and 5 is the Hold-down piston 12 by means of a compression spring 28 against the ring stage 22 biased, which compression spring 28 itself one end of the bottom of a central hold-down piston bore 29 and another at one in the area the cylinder portion 25 in front of the hold-down piston 12 formed pressure chamber 30 covering, but one central passage 31 leaving thrust washer 32 supported.

Der Niederhalter 3 ist als ein, den zweiten Abschnitt 18 des Stempelkolbens 13 umfassende Hülsenkörper 33 gebildet, mit einem Außendurchmesser, welcher dem Durchmesser der Durchbrechung 11 der Aufnahme 9 angepasst ist. Hierdurch ist eine sichere Axialführung des Hülsenkörpers 33 bzw. des Niederhalters 3 in der Aufnahme 9 und darüber hinaus eine sichere Axialführung des querschnittsangepassten zweiten Abschnittes 18 des Stempelkolbens 13 in dem Hülsenkörper 33 bzw. dem Niederhalter 3 gewährleistet.The hold-down 3 is as a, the second section 18 of the plunger 13 comprehensive sleeve body 33rd formed, with an outer diameter, which is the diameter the aperture 11 of the receptacle 9 adapted is. As a result, a secure axial guidance of the sleeve body 33 and the hold-3 in the receptacle 9 and beyond a secure axial guidance of the cross-section adapted second section 18 of the plunger 13 in the sleeve body 33 and the hold-down 3 guaranteed.

Der Niederhalter 3 bzw. der diesen bildende Hülsenkörper 33 ist über einen quer, zur Gesamtachse x-x ausgerichteten Mitnahmebolzen 34 mit dem Niederhalterkolben 12 mitnahmeverbunden, welcher Mitnahmebolzen 34 den Kolbenschaft 27 des Niederhalterkolbens 12 durchsetzend mit seinen freien Enden in entsprechend ausgebildeten Mitnahmebohrungen des Hülsenkörpers 33 eingreift. Der Hülsenkörper 21 des Stempelkolbens 13 wird durch den Mitnahmebolzen 34 im Bereich zweier entsprechend angeordneter Langlochbohrungen 35 durchsetzt.The hold-down 3 or the sleeve body forming this 33 is aligned across a transverse, to the overall axis x-x Driving pin 34 with the hold-down piston 12 taker connected, which driving pin 34 the Piston shaft 27 of the hold-down piston 12 passing through with its free ends in appropriately trained Mitnahmebohrungen the sleeve body 33 engages. Of the Sleeve body 21 of the plunger 13 is replaced by the Mitnahmebolzen 34 in the region of two arranged accordingly Slot bores 35 interspersed.

Zufolge dieser Ausgestaltung ist der zentral den Niederhalter 3 durchsetzende und somit innenliegende Nietstempel 4 mit einem außenliegenden Stempelkolben 13 und der außenliegende Niederhalter 3 mit einem innen liegenden Niederhalterstempel 12 gekoppelt. Hieraus ergibt sich, dass die wirksame Kolbenfläche 16 des Stempelkolbens 13 größer ausgebildet ist als die wirksame Kolbenfläche 36 des Niederhalterkolbens 12.According to this embodiment, the central is the hold-down 3 penetrating and thus internal riveting punch 4 with an outer punch piston 13 and the external hold-down 3 with an inside Retainer stamp 12 coupled. It follows that that the effective piston surface 16 of the plunger piston 13th is formed larger than the effective piston surface 36th the hold-down piston 12.

Des Weiteren ist die Feder 19 des Stempelkolbens 13 stärker eingestellt als die Feder 28 des Niederhalterkolbens 12, dies bei konzentrischer Anordnung der beiden Feder 19 und 28 zueinander. Furthermore, the spring 19 of the plunger 13 set stronger than the spring 28 of the hold-down piston 12, this with concentric arrangement of the two Spring 19 and 28 to each other.

Durch die gewählte Anordnung sind der Niederhalter 3 und der Nietstempel 4 bzw. deren Hülsenkörper 21 und 33 über ein Teilbereich ihrer Länge konzentrisch zueinander angeordnet und axial gegeneinander verschiebbar.Due to the selected arrangement of the hold-down 3 and the riveting punch 4 or its sleeve body 21 and 33 over a portion of their length concentric with each other arranged and axially against each other.

An dem Niederhalter 3 ist im Bereich seines freien, dem Nietamboss 10 zugewandten Ende eine Vorrichtung 37 befestigt, welche Vorrichtung 37 der Zufuhr von zu verarbeitenden Nieten 38 dient. Letztere sind in einem Nietgurt 39 aus einem Kunststoffmaterial gehaltert. Der Nietgurt 39 durchsetzt die Vorrichtung 37 quer zur Bewegungsrichtung r des Niederhalters 3 bzw. des Nietstempels 4 einen im Bereich eines, zwischen einer topfartigen, das freie Ende des Niederhalters 3 übergreifenden Aufnahme 40 und einem, dem Nietamboss 10 zugewandten Niederhalterkopfes 41 ausgebildeten Schlitz 42.At the hold-3 is in the region of its free, the Nietamboss 10 facing end of a device 37 attached, which device 37 to the supply of processing rivets 38 serves. The latter are in one Rivet 39 is held from a plastic material. Of the Rivet 39 passes through the device 37 transversely to Direction of movement r of the blank holder 3 and the riveting punch 4 a in the area of, between a pot-like, the free end of the blank holder 3 cross Recording 40 and one, the Nietamboss 10 facing Hold-down head 41 formed slot 42nd

Die Vorrichtung 37 ist mittels einer Schraube 43, welche die Aufnahme 40 durchsetzt an den Niederhalter 3 bzw. an dem Hülsenkörper 33 festgelegt. Der Niederhalterkopf 41 ist mit einer zentralen Nietdurchführöffnung 44 versehen.The device 37 is by means of a screw 43, which the receptacle 40 passes through the hold-down 3 or fixed to the sleeve body 33. The hold-down head 41 is with a central Nietdurchführöffnung 44 provided.

In der Ausgangsstellung gemäß den Fig. 4 und 5 ragt der Nietstempel 4 in den Bereich der Vorrichtungsaufnahme 40 ein, unter Belassung eines Abstandes zwischen der Nietstempelstirnfläche und dem in einer Bereitschaftsstellung liegenden, zu verarbeitenden Niet 38.In the starting position according to FIGS. 4 and 5, the projecting Riveting punch 4 in the area of device receptacle 40, leaving a gap between the Rivet face and the in a ready position lying, to be processed rivet 38.

Zur Zuführung der Niete 38, d. h. zur Verlagerung eines zu verarbeitenden Niets 38 in die Axialposition zu dem Nietstempel 4 ist in der Vorrichtung 37 eine, um eine Achse 45 schwenkbare Vorschubklinke 46 vorgesehen, welche an ihrem freien Ende, dem Nietgurt 39 zugewandt eine Vorschubspitze 47 aufweist. For feeding the rivet 38, d. H. for the relocation of a to be processed rivet 38 in the axial position to the Riveting punch 4 is in the device 37 one to a Axis 45 pivotable feed pawl 46 provided which at its free end, the rivet 39 faces has a feed tip 47.

Die Vorschubklinke 46 ist an einem in der Vorrichtung 37 schiebeverlagerbaren Vorschubschlitten 48 drehbar befestigt, welcher Vorschubschlitten 48 mittels einer Druckfeder 49 in ihre Ausgangsstellung gemäß den Fig. 4 und 5 vorgespannt ist. Die Bewegungsrichtung des Vorschubschlittens 48 bzw. der Vorschubklinke 46 entgegen der Federkraft ist mit dem Pfeil t gekennzeichnet.The feed pawl 46 is at one in the device 37 sliding displaceable feed slide 48 rotatable attached, which feed carriage 48 by means of a Compression spring 49 in its initial position shown in FIG. 4th and 5 is biased. The direction of movement of the feed carriage 48 and the feed pawl 46 against the spring force is marked with the arrow t.

Der Vorschubschlitten 48 weist eine Steuerfläche 50 auf, welche etwa in der Winkelhalbierenden zwischen der Bewegungsrichtung r des Nietstempels 4 und der Bewegungsrichtung t des Vorschubschlittens 48 verläuft. Diese Steuerfläche 50 wirkt zusammen mit einen stiftartigen Ausrückelement 51 des Nietstempels 4 bzw. dessen Hülsenkörper 21, wozu das radial von dem Nietstempel 4 bzw. dem Hülsenkörper 21 abragende Ausrückelement 51 eine randoffene Schlitzöffnung 52 des Niederhalter-Hülsenkörpers 33 und einen entsprechend angeordneten Schlitz 53 der Vorrichtungsaufnahme 40 durchsetzt. Gleichfalls durchgreift der Vorschubschlitten 48 zumindest teilweise mit seiner Steuerfläche 50 die vorgenannten Schlitze 52, 53, womit die Steuerfläche 50 in der Bewegungsrichtung r des Ausrückelementes 51 liegt.The feed carriage 48 has a control surface 50 on which approximately in the bisecting line between the Movement direction r of the riveting punch 4 and the direction of movement t of the feed carriage 48 runs. This control surface 50 cooperates with a pen-like Release element 51 of the riveting punch 4 or its Sleeve body 21, to which the radially of the riveting punch 4th or the sleeve body 21 projecting disengagement 51st an open-edged slot opening 52 of the hold-down sleeve body 33 and arranged accordingly Slit 53 of the device holder 40 passes through. Likewise, the feed carriage 48 at least passes through partly with its control surface 50 the aforementioned Slots 52, 53, whereby the control surface 50 in the Movement direction r of the disengagement element 51 is located.

Darüber hinaus weist der Vorschubschlitten 48 eine Handhabe 54 zur Handausrückung desselben auf.In addition, the feed carriage 48 has a Handle 54 for hand release of the same on.

Die Funktionsweise des in den Fig. 1 bis 13 dargestellten Nietgeräts 1 der ersten Ausführungsform ist wie folgt:The operation of the illustrated in Figs. 1 to 13 Riveting device 1 of the first embodiment is like follows:

Durch Schalterbetätigung an dem Arbeitsgerät 2 wird der Hydraulikzylinder in dem Arbeitsgerät 2 in Richtung auf seine Arbeits-Endstellung bewegt, was einen Druckanstieg in dem Druckraum 15 zufolge hat. Infolge dessen wird der die kleinere wirksame Kolbenfläche 36 aufweisende Niederhalterkolben 12 in Bewegungsrichtung r bewegt, dies unter Mitnahme des Stempelkolbens 13 über die Ringstufe 22. Entsprechend bewegen sich der Niederhalter 3 und der Nietstempel 4 sowie die an dem Niederhalter 3 angeordnete Nietzufuhr-Vorrichtung 37 gleichmäßig in Richtung auf den Nietamboss 10, bis in eine Position gemäß Fig. 6, in welcher der Niederhalter 3 bzw. der Niederhalterkopf 41 der Vorrichtung 37 unter Zwischenlage der zu verbindenden Elemente 55, beispielsweise Bleche, gegen den Nietamboss 10 anschlägt. Diese Vorverlagerung der Niederhalter-/Nietstempel-Einheit E, welche in der Fig. 13 in einer Einzeldarstellung gezeigt ist, erfolgt gegen die Kraft der, den Stempelkolben 13 beaufschlagenden Feder 19.By switch operation on the implement 2 is the Hydraulic cylinder in the implement 2 in the direction of its working end position moves, causing a pressure increase has in the pressure chamber 15 according to. Consequently becomes the smaller effective piston surface 36 having Hold-down piston 12 in the direction of movement r moves, this with entrainment of the plunger 13 over the ring stage 22. Accordingly, the holddown move 3 and the riveting punch 4 as well as on the hold-down 3 arranged rivet feed device 37 evenly towards the Nietamboss 10, into one Position according to FIG. 6, in which the hold-down device 3 or the hold-down head 41 of the device 37 under Intermediate layer of the elements 55 to be connected, for example Sheets against which Nietamboss strikes 10. These Forward displacement of the hold-down / riveting punch unit E, which shown in FIG. 13 in a single representation is, takes place against the force of, the plunger 13 acting spring 19.

Der weiter ansteigende Druck in dem Druckraum 15 bewirkt aus der, die Elemente 55 festlegenden Stellung gemäß Fig. 6 eine Relativverlagerung des Stempelkolbens 13 zum Niederhalterkolben 12 (vgl. Fig. 7 und 8). Diese Relativverlagerung erfolgt entgegen der, den Niederhalterkolben 12 beaufschlagenden Kraft der Feder 28.The further increasing pressure in the pressure chamber 15 causes from the, the elements 55 defining position as shown in FIG. 6, a relative displacement of the plunger 13 to hold-down piston 12 (see Fig. 7 and 8). These Relative displacement takes place against the, the hold-down piston 12 acting force of the spring 28th

Im Zuge dieser weiteren Vorverlagerung des Nietstempels 4 drückt dieser den zu bearbeitenden Niet 38 aus dem Nietgurt 39 heraus und führt diesen durch die Nietdurchführöffnung 44 des Niederhalterkopfes 41 der Vorrichtung 37 in Richtung auf die zu verbindenden Elemente 55, wobei im Zuge dieser Vorwärtsverlagerung weiter das Ausrückelement 51 entlang der Steuerfläche 50 des Vorschubschlittens 48 läuft.In the course of this further forward displacement of the riveting stamp 4 presses this to be processed rivet 38 from the Rivet 39 and leads out through the Nietdurchführöffnung 44 of the hold-down head 41 of the device 37 in the direction of the elements to be connected 55, wherein in the course of this forward displacement continues the Release element 51 along the control surface 50 of the feed slide 48 is running.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Zwischenstellung, in welcher der Niet 38 unmittelbar vor den zu verbindenden Elementen 55 liegt und der Vorschubschlitten 48 mittels des Ausrückelement 51 entgegen der Kraft der Feder 49 teilweise rückverlagert ist. Dies unter Mitschleppen der Vorschubklinke 46.FIGS. 9 and 10 show an intermediate position, in FIG which of the rivet 38 immediately before the to be connected Elements 55 and the feed carriage 48 by means the release element 51 against the force of the spring 49th partially relocated. This under towing the feed pawl 46.

Eine weitere Vorverlagerung des Nietstempels 4 bewirkt das Durchstoßen der Elemente 55 mittels des zu verarbeitenden Niets 38, welcher hierbei rückwärtig durch den, eine Matrize bildenden Nietamboss 10 zur Bildung der Nietverbindung gekröpft wird. Gleichzeitig ist eine weitere Rückverlagerung des Vorschubschlittens 48 und somit der Vorschubklinke 46 erfolgt, bis in eine Position, in welcher die Vorschubspitze 47 der Vorschubwinkel 46 hinter einem, als nächstes zu verarbeitenden Niet 38 liegt.A further advancement of Nietstempels 4 causes the piercing of the elements 55 by means of the processed Rivet 38, which in this case by the rear, a template forming Nietamboss 10 to form the Rivet connection is bent. At the same time is one further return displacement of the feed carriage 48 and thus the feed pawl 46 takes place, to a position, in which the feed tip 47 of the feed angle 46 behind a rivet 38 to be processed next lies.

Nach erfolgter Vernietung übersteigt der Druck in dem Druckraum 15 einen vorbestimmten Wert, was das Öffnen eines Rücklaufventils in dem Arbeitsgerät 2 zufolge hat. Hierdurch bedingt bewegt sich der Hydraulikzylinder des Arbeitsgerätes 2 zurück, was aufgrund der Federvorspannung eine gleichzeitige Rückverlagerung von Niederhalter 3 und Nietstempel 4 bzw. Niederhalterkolben 12 und Stempelkolben 13 zur Folge hat. Im Zuge dieser Rückverlagerung bewegt sich auch der Vorschubschlitten 48 aufgrund der fehlenden Abstützung durch das Ausrückelement 41 wieder in Richtung auf seine Ausgangsstellung zurück, dies unter Vorverlagerung des als nächstes zu verarbeitenden Niets 38 in dem Nietgurt 39 über die diesen weiterrückende Vorschubklinke 46 in die axiale Arbeitsposition gemäß Fig. 5. In dieser Position schlägt die Vorschubklinke 46 an dem Nietstempel 4 anschlagbegrenzt an. Da der Nietstempelquerschnitt dem des Nietkopfes stets angepasst ist, können durch dieselbe Vorschubvorrichtung 37 Nietgurte 39 mit unterschiedlich großen Nieten 38 verarbeitet werden. After riveting, the pressure in the Pressure chamber 15 a predetermined value, which is the opening a return valve in the implement 2 according to Has. As a result, conditionally moves the hydraulic cylinder of the implement 2 back, which due to the spring preload a simultaneous shift back from Hold-down 3 and riveting punch 4 or hold-down piston 12 and punch piston 13 has the consequence. In the course of This rearward displacement also moves the feed slide 48 due to the lack of support by the disengagement element 41 again in the direction of his Starting position back, this under advance of the rivet 38 to be processed next in the rivet belt 39 on this advancing feed pawl 46 in the axial working position shown in FIG. 5. In this Position beats the feed pawl 46 at the riveting punch 4 stop limited. As the Nietstempelquerschnitt which is always adapted to the rivet head, can by the same feed device 37 Nietgurte 39 with different sized rivets 38 are processed.

Die Fig. 14 bis 18 zeigen eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nietgeräts, bei welchem der Zylinder 23, in welchem der Niederhalterkolben 12 geführt ist, ein nach außen, d. h. in Richtung auf den Druckraum 15, mittels druckabhängig schaltenden Ventilen 56, 57 abgesperrtes Hydraulikvolumen 58 aufweist. Diese Ventile 56, 57 sind im Wesentlichen gebildet aus jeweils einer Ventilkugel 59, welche eine Durchtrittsöffnung 60 verschließen, dies unter Vorspannung der Kugeln 59 in die Verschluss-Stellung mittels rückseitig diese beaufschlagenden Druckfedern 61.Figs. 14 to 18 show a second embodiment the riveting device according to the invention, in which the cylinder 23, in which the hold-down piston 12 is guided is, an outward, d. H. towards the pressure room 15, by means of pressure-dependent switching valves 56, 57 shut off hydraulic volume 58 has. These Valves 56, 57 are essentially formed from each a valve ball 59 which has a passage opening 60, this under bias of the balls 59 in the closed position by means of the back of this acting pressure springs 61.

Ein Nietvorgang wird bei dieser Ausführungsform dadurch ausgelöst, dass durch den auf die wirksame Kolbenfläche 16 des Stempelkolbens 13 einwirkende Kraft die Nietstempel-/Niederhalter-Einheit E gleichmäßig, d. h. ohne Relativverlagerung von Niethalter 3 und Nietstempel 4 zueinander in Richtung auf den Nietamboss 10 vorverlagert wird, bis in eine Stellung, in welcher die zu verbindenden Elemente 55 zwischen dem Niederhalterkopf 41 der Vorrichtung 37 und dem Nietamboss 10 eingespannt sind. Die hiernach weiter ansteigende Druckbeaufschlagung der Stempelkolbenfläche 16 bewirkt über den sich nunmehr abstützenden Niederhalter 3 eine Drucksteigerung des zwischen den Ventilen 56, 57 und dem Niederhalterkolben 12 zunächst abgesperrten Hydraulikvolumens 58. Übersteigt dieser Druck ein voreingestelltes Maß, so öffnet das ein Überdruckventil bildende Auslassventil 57 durch Verlagerung dessen Kugel 59 entgegen der Kraft der Druckfeder 61, wonach die Hydraulikflüssigkeit in Richtung auf den Druckraum 15 austreten kann. Demzufolge ist eine Relativverlagerung des Stempelkolbens 13 gegenüber dem Niederhalterkolben 12 gewährleistet, zur Durchführung der Vernietung. A riveting operation is achieved in this embodiment triggered by the on the effective piston area 16 of the plunger 13 acting force the Nietstempel- / hold-down unit E evenly, d. H. without Relative displacement of rivet holder 3 and riveting punch 4 shifted towards each other in the direction of the Nietamboss 10 is, until a position in which the connecting elements 55 between the hold-down head 41 of the device 37 and the Nietamboss 10 clamped are. The subsequently increasing pressurization the plunger surface 16 causes via the now supporting hold-3 a pressure increase between the valves 56, 57 and the hold-down piston 12 initially locked hydraulic volume 58. If this pressure exceeds a pre-set level, this opens an outlet valve forming an overpressure valve 57 by shifting the ball 59 against the Force of the compression spring 61, after which the hydraulic fluid can emerge in the direction of the pressure chamber 15. Consequently, a relative displacement of the plunger piston 13 ensures against the hold-down piston 12, for performing the riveting.

Im Zuge der Vorverlagerung des Nietstempels 4 bzw. im Zuge der Vernietung wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel über die Vorrichtung 37 mittels der Vorschubklinke 46 ein nächster Niet 38 in eine Bereitschaftsposition verbracht.In the course of advancement of Nietstempels 4 or im Course of the riveting is also in this embodiment via the device 37 by means of the feed pawl 46 a next rivet 38 in a ready position spent.

Im Zuge der Rücklaufbewegung, welche durch den Druckabfall im Druckraum 15 bewirkt wird, wird über die mittels der Feder 28 unterstützte Rückverlagerung des Niederhalterkolbens 12 im Bereich zwischen diesen und den Ventilen 56, 57 ein Unterdruck erzeugt, welcher ein Öffnen des ein Rückschlagventil bildenden Einlassventils 56 zum Wiedereintritt der Hydraulikflüssigkeit bewirkt.In the course of the return movement, which by the pressure drop is effected in the pressure chamber 15 is on the means of the spring 28 supported backsliding of the Hold-down piston 12 in the area between these and the valves 56, 57 generates a negative pressure, which a Opening the inlet valve forming a check valve 56 for the reentry of the hydraulic fluid causes.

In vorteilhafter Weise werden bei dieser Ausführungsform höhere Niederhalterkräfte erreicht. Wie aus dem Kraftdiagramm in Fig. 19 zu erkennen, wird im Zuge des Nietvorganges die Niederhalterkraft H in Abhängigkeit von der Nietstempelkraft N, jedoch in einem geringeren Ausmaß gesteigert, wobei weiter die Niederhalterkraft H ausgehend von einem, die Nietstempelkraft N zunächst übersteigenden Niveau gesteigert wird. Es ist zu erkennen, dass die Niederhalterkraft H über eine Strecke S1 bis zum Erreichen der Anlagestellung gemäß Fig. 16 stetig zunimmt, wobei die Niederhalterkraft N über den gleichen Weg nahe Null verbleibt. Auf der hiernach zurückzulegenden Strecke bis S2, in welcher der Nietstempel 4 mit dem mitgeschleppten Niet 38 auf die Elemente 55 aufsetzt, bleibt die Niederhalterkraft H im Wesentlichen gleich groß, auch hier bei einer Niederbalterkraft nahe Null. Erst bei durchdrücken eines Niets 38 durch die Elemente 55 (Strecke S2-S3) steigt die Nietstempelkraft N nahezu schlagartig an, dies bei gemäßigtem Anstieg der Niederhalterkraft H. Advantageously, higher hold-down forces are achieved in this embodiment. As can be seen from the force diagram in FIG. 19, in the course of the riveting operation, the hold-down force H is increased as a function of the riveting punch force N, but to a lesser extent, wherein furthermore the hold-down force H is increased starting from a level initially exceeding the riveting punch force N. , It can be seen that the hold-down force H steadily increases over a distance S1 until reaching the contact position according to FIG. 16, the hold-down force N remaining near zero over the same path. On the distance to be covered herebelow to S2, in which the riveting punch 4 touches the elements 55 with the entrained rivet 38, the hold-down force H remains substantially the same, even here with a low-bearer force close to zero. Only when pushing through a rivet 38 by the elements 55 (distance S2-S3 ), the riveting punch force N increases almost abruptly, this with a moderate increase of the hold-down force H.

Die Fig. 20 bis 22 zeigen eine dritte Ausführungsform, bei welcher zwei Elemente 55 bereits mit einem durchgestreckten Niet 38 versehen mittels Vernietung miteinander befestigt werden. Hierzu weist der Nietamboss 10 eine entsprechende Form zur Aufnahme des Nietkopfes auf. Entsprechend besitzt auch der Nietstempel 4 eine stirnseitige Negativform, zur Umformung des freien Nietschaftendes. In vorteilhafter Weise kann hierzu ein Nietgerät 1 gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform genutzt werden, bei welchen die Vorrichtung zur Nietzufuhr entfernt wurde, wonach das freie Ende des Niederhalters 3 auch sogleich den Niederhalterkopf 41 bildet. Des Weiteren ist der Nietstempel 4, welcher in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen stirnseitig glattflächig ausgebildet ist gegen einen die Niethohlform aufweisenden Nietstempel 4 gewechselt.20 to 22 show a third embodiment, in which two elements 55 are already provided with a riveted through rivet 38 fastened by riveting together. For this purpose, the Nietamboss 10 has a corresponding shape for receiving the rivet head. Correspondingly, the riveting punch 4 also has an end-face negative mold for reshaping the free rivet end. Advantageously, a riveting tool 1 according to the first or second embodiment can be used for this purpose, in which the device for rivet feed has been removed, after which the free end of the blank holder 3 also immediately forms the hold-down head 41. Furthermore, the riveting punch 4 , which in the previously described exemplary embodiments has a smooth surface on the face side, is exchanged for a riveting punch 4 having the rivet hollow shape.

Schließlich ist in den Fig. 23 bis 26 eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei welcher ohne Verwendung eines Niets nur durch Verformung mittels des Nietstempels 4 eine Verfügung der Elemente 55 durchgeführt wird. Gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel bildet hierbei auch das freie Ende des Niederhalters 3 den Niederhalterkopf 41 auf, wobei in der Ausgangsstellung gemäß den Fig. 23 und 24 die glattflächige Stirnfläche des Nietstempels 4 mit der Stirnfläche des Niederhalterkopfes 41 fluchtet.Finally, in Figs. 23 to 26 another Embodiment shown in which without use a rivet only by deformation by means of Nietstempels 4, a disposal of the elements 55 is performed becomes. According to the embodiment described above This also forms the free end of the blank holder. 3 the hold-down head 41, wherein in the starting position as shown in FIGS. 23 and 24, the smooth-surfaced end face of the riveting punch 4 with the end face of the hold-down head 41 is aligned.

Der Nietamboss 10 weist zwei gegensinnig zueinander bewegbare Fügeflügel 62 auf, welche unter Belassung eines dem Durchmesser des Nietstempels 4 entsprechenden Abstandes a den Nietamboss 10 teilweise übergreifen.The Nietamboss 10 has two opposing to each other movable joining wings 62, which, leaving one corresponding to the diameter of the riveting punch 4 Distance a partially overlap the Nietamboss 10.

Die zwischen den Fügeflügeln 62 belassene Nietambossöffnung ist mit der Bezugsziffer 64 versehen. The between the joining wings 62 left Nietambossöffnung is designated by the reference numeral 64.

Die Fügeflügel 62 sind um Achsen 63 quer zur Bewegungsrichtung r des Nietstempels 4 an dem Nietamboss 10 bewegbar gelagert, wobei die Achsen 63 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen, die Fügeflügel 62 in die Ausgangsstellung gemäß Fig. 24 beaufschlagenden Federring gebildet sind.The joining wings 62 are about axes 63 transversely to the direction of movement r Nietstempels 4 at the Nietamboss 10th movably mounted, wherein the axes 63 in the illustrated Embodiment by one, the joining wings 62 acting in the starting position shown in FIG Spring ring are formed.

Nach Anlage des Niederhalters 3 an den Elementen 55 geht der Nietstempel nieder, wobei die Fügeflügel 62 mittels des, durch den Nietstempel 4 seitlich verdrängten Materials der miteinander zu verbindenden Elemente 55 unter Vergrößerung ihres gegenseitigen Abstandes a verlagert werden. Hierbei graben sich die Fügeflügel 62 im Zuge der Verlagerung teilweise entgegen der Bewegung des Nietstempels 4 in das Material der zu verbindenden Elemente 55 ein, wonach eine Verfügung, insbesondere Durchsetzfügung zwischen den Elementen 55 erreicht ist.After installation of the blank holder 3 on the elements 55th the riveting stamp goes down, the joining wings 62 by means of, by the Nietstempel 4 laterally displaced Material of the elements to be connected 55 increasing their mutual distance a be relocated. In this case, the joining wings 62 dig in the course of the shift partially contrary to the movement of the riveting punch 4 in the material to be joined Elements 55, after which an order, in particular Durchsetzfügung between the elements 55 is reached.

Claims

A riveting unit (1) with a holding-down means (3) and a riveting die (4), it being possible for the holding-down means (3) and the riveting die (4) to be driven hydraulically by means of a holding-down piston (12) and of a die piston (13), characterized in that the holding-down piston (12) and the die piston (13) are activated by the same hydraulic pressure, the effective piston area (36) of the holding-down piston (12) being formed to be smaller than the effective piston area (14) of the die piston (13).
A riveting unit according to claim 1, characterized in that the holding-down piston (12) is disposed within the die piston (13), which is formed as an annular piston, and the holding-down piston (12) is coupled to the holding-down means (3) by engaging radially through the die piston (13).
A riveting unit according to Claim 1 or 2, characterized in that the holding-down piston (12) and the die piston (13) are each biased in their starting position by means of a spring (19, 28), the spring (19) of the die piston (13) being set to a stronger setting than the spring (28) of the holding-down piston (12).
A riveting unit according to Claim 3, characterized in that the springs (19, 28) are disposed concentrically in relation to one another.
A riveting unit according to any of Claims 1 to 4, characterized in that the advancement pawl (46) is mounted on an advancement carriage (48), and in that the advancement carriage (48) can be moved substantially at right angles to the riveting die (4).
A riveting unit according to any of Claims 3 to 5, characterized in that the advancement carriage (48) has a control surface (50), acting against which is a disengagement element (51) for disengaging the advancement carriage (48).
A riveting unit according to any of Claims 1 to 6, characterized in that the control surface (50) runs along the angle bisector between the movement direction (r) of the riveting die (4) and the movement direction (t) of the advancement carriage (48).
A riveting unit according to Claim 7, characterized in that the cylinder (21) in which the holding-down piston (12) is guided has a hydraulic volume (58) which is shut off in the outward direction by means of valves (56, 57).
A riveting unit according to Claim 8, characterized in that the valves (56, 57) are used to set a holding-down force (H) which is uniform until the riveting operation is carried out.